Müller-Pouillets Lehrbuch der Physik - Band V, 2. Teil: Physik des Kosmos [V/2, 11 ed.]

Table of contents :
Titelseite
INHALTSVERZEICHNIS ZUM FUNFTEN BANDE. (ZWEITE HÄLFTE)
Physik des Kosmos
A. Die allgemeinen Grundlagen und Methoden der Astrophysik
Erstes Kapitel. Astronomische und physikalische Grundbegriffe
Zweites Kapitel. Die astronomischen Instrumente und Beobachtungsmethoden
Drittes Kapitel. Der Stern als strahlender Gasball
B. Die Einzelergebnisse der astrophysikalischen Forschung
Viertes Kapitel. Die Sonne
Fünftes Kapitel. Die Weltkörper des Sonnensystems
Sechstes Kapitel. Der einzelne Stern
Siebentes Kapitel. Doppelsterne und Veränderliche
Achtes Kapitel. Sternhaufen und Nebel
Neuntes Kapitel. Das Sternsystem
C. Kosmogonie
Zehntes Kapitel. Probleme der Kosmogonie
Relativitätstheorie
Namen- und Sachverzeichnis
Berichtigungen und Ergänzungen

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INHALTSVERZEIOHNIS ZUM FUNFTEN BANDE. (ZWEITE HÄLFTE)

Physik des Kosmos. A. Die allgemeinen Grundlagen und Methoden der Astrophysik. Erstes Kapitel.

Astronomische und physikalische Grundbegriffe.

Von P. ten Bruggencate und H. KienIe in Göttingen. § 1. § 2.

§ 3. § § § § §

4. 5. 6. 7. 8. § 9. ~ 10.

Seite 1 4 7

Koordinaten und Zeit. Sphärische Koordinaten Zei trechnu ng Parallaxe und Entfernung Bewegungen Red uktionsgrößen Helligkeit. Farbe und Temperatur. Extinkt.ion Spektraltypus

9 11

17 21

23 27 29

Zweites Kapitel.

Die astronomischen Instrumente und Beobachtungsmethoden. Von J. Hopmann in Bonn. a) Die visuelle Positionsastronomie.

§ 1, Übersicht § 2. Der Meridiankreis . . . § 3. Der visuelle Refraktor . § 4. Das Positionsmikrometer

33 33 37 38

b) Die photographische Positionsastronomie. §

9

i

§ §

5. 6. 7. 8. 9.

Der Wert der Astrophotographie . . . . . . . . Die astrophotographbchen Instrumente . . . . . Die Technik der Aufnahme und des Ausmessens . Grundlagen des Reduktionsverfahrens . . . . . Differentielle photographische Beobachtungen

39 39 44 45 46

c) Astrophotomctrie. § 10. §ll. § 12. § 13. § 14.

§ 15.

Instrumente für visuelle Photometrie Subjektive Fehlerquellen Blendvorrichtungen . . . . Helligkeitsschätzungen . . . Photographische Photometrie Lichtelektrische Photometrie und Verwandtes

48

51

52 53 54 57

VIII

Inhaltsverzeichnis. Seite

d) Spektrog ra ph ische Beo bach tu ngs- und Re d u k t iou s ve da h rf' n. ~ 16.

§ 17. ~ 18. ~ 19.

Die Das Die Der

astronomischen Spektralapparate . . . . . Ausmessen und die Rf'duktion der Spektrogrammf' Ermittlung von Radialgeschwindigkeiten Spektrokomparator . . . . . . . . .

61 65 66 67

e) S pe k t l' alp hot 0 met r i e. B e s tim m u n g vOn Fa rb e n ä q u i val e TI te n. Interferometer.

§ § § §

20.

§ 25.

Visuelle Spektralphotometrie . . . . Photographische Spektralphotometrie Das Rotkeilkolorimeter . . . . . . Indirekte Farbenäquivalente . . . . Intensitätsverhältnisse einzelner Spektrallinien. Das Interferomflter . . . . . . . . . . . .

§ 26. § 27. § 28. 8 29.

Hilfsmittel zur direkten Beohachtung der Sonnenoherfläche Sonderausführungen von Spektralapparaten . . . Die Untersuchung des Zeemaneffektes auf der Sonne Bolometer und Pyrheliometer . . . ..... .

l:i

2122. 23. 24.

f) Instrumente im Dienste der

Drittes Kapitel.

69 71

71 72 74 75

~onnenphysik.

77

78 83 84

Der Stern als strahlender uasball.

Von P. ten Bruggencate und H. Kienle in Göttingl'n.

§ ~

§

1. 2. 3. 4.

§ § 5. § 6.

§ 7. § 8.

§ 9. § 10. 811.

§ 12.

Die Probleme GesetJl:e übel' beliebige Gasmassen Polytrope Zustandsänderungen. . Polytrope Gaskugeln . . . . . . Energietransport durch Strahlung und Strahlungsgleichgewicht Strahlungsgleichgewicht eines eben geschichteten Mediums (Sternatmosphäre) . . . . . . . . . . . . . . . . . Gaskugeln im Strahlungsgleichgewicht . . . . Strahlungsgleichgewicht rotierender Gaskugeln Freie Schwingungen einer Gaskugel Ionisation in Sternatmosphären . . . . . Allgemeine Theorie der Absorptionsspektra Zusammenfassung und Ausblick . . . . .

89 92 95 97 102

106 109 116 119 122 128 132

B. Die Einzelergebnisse der astrophysikalischen Forschung. Viertes Kapitel.

Die Sonne.

Von R. Emd e n in München.

8

1.

Zahlenwerte . .

§ § § §

2.

Die Solarkonstante . Die effektive Sonnentemperatur . . . . HelligkAitsverteilung der Sonnenscheibe. Die Quellen der Sonnenstrahlung

136

a) Die Strahlung der Sonne. 3.

4. 5.

137 141 144 146

b) Die Sonne im Fernrohr.

§ 6. § 7. § 8. § g. RIO.

§ 11.

Die Feinstruktur der Photosphäre Die Grobstruktur der Photosphäre. Flecke und Fackeln Die Fleckenperiode Die Magnetfelder der Sonne . Die Rotation der ~onne . Außerhalb dE'r PhotosphärE' liegende Schichten. Chromosphäre und Korona

148 148 150 153 155 156

IX

Inhaltsverzeichnis.

Seik

c) Die Sonne im Spektroskop.

S 12. Chemische Elemente auf der Sonne . . . . . . . . § 13. § 14. ~

15.

§ 16. § 17.

Bedingungen für das Auftreten bestimmter Linien Das Spektrum der Chromosphäre und das Flashspektrum Beobachtungsergebnisse unabhängig von Finsternissen. Protuberanzen. Spektralaufnahmen der gesamten chromosphärischen Schichten . Strömungen in den äußeren Schichten der Soune . . .

160 161 163 165 167 170

d) Theoretische Betrachtungen.

S 18. Die Druckverhältnisse in den photosphärischf'n Schichten § § § §

19. 20. 21. 22.

173 174 175

Der Absorptionskoeffizient . Der scharfe Sonnenrand . Sonnenflecke . . . Schlußbetrachtung . . . Fünftes Kapitel.

177 177

Die Weltkörper des Sonnensystems.

Von K. Graff in Hamburg-Bergedorf.

§ § § § § § § § § § §

1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Allgemeine kosmische Verhältnisse. Masse und Dichte Physikalische Untersuchungsmethoden der Planeten Die unteren Planeten . Der Mars Die Gruppe der kleinen Planeten Jupiter Das Saturnsystem. Uranus und Neptun Der Erdmond. KosmisC' he Verhältnisse. Gebirgsformen der Oberfläche Die Entstehung der Mondoberfläche Die Kometen. Die Sternschnuppen und Meteore. Das Zodiakallich t Sechstes Kapitel.

180 184 188 191 195 198 201 205 209 213 218

Der einzelne Stern.

Von Carl Wirtz in Kiel. Einleitung.

Sternort und Sternphysik .

. . . . . .

223

Die Harvard-Skala der Spektraltypen. . . . . . . . . . . . . . . . . Prinzip der Einteilung. Abänderungt>n. Veränderliche Spektren. Statisti~ches Strahlung und Temperatur der Sterne. Farbenindex . . . . . . . . . Effekti ve Wellenlängen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Farhen der Sterne und der irdischen Lichtquellen: Farbe und Spektraltypus

224 226 231 234 237

a) Spektraltypen und Farbenäquivalente. § §

2.

3.

§ 4. § 5. § 6.

b) Eigen b8 wegu nge n.

§

7.

§ 8.

§ 9.

Örter und Eigenbewegungen; ihre Fehler; perspektivische Verkürzung der Eigenbewegung . . . . . . Eigenbewegung, Spektraltypus und Farbe. Die Eigenbewegung schwacher Sterne . .

239 241 242

c) Rad i al bewegu ngen.

§ 10. § 11. § 12. § 13.

Genauigkeit der Messungen . . . . . . . . . . 243 Radialbewegung, Sonnenbewegung und Spektraltypus . . 244 Die Camphell-Konstante (K-Term) und ihre Deutung. Die ruhenden Calcium linien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 Durchschnittliche lineare Raumbewegung und ihre Richtung. 250 d) Par a 11 a x e n.

§ 14. Schwierigkeiten der ParallaxenbeRtimmung. Auswahl der Sterne. § 15. Trigonometrische Methoden. Heliometer und Meridiankreis § 16.

Die photographische Methode . . . . . . . . . . . . . . . . .

250 251 252

x

Illhal tsverzeichnis. Seite

§ § § §

17. 18. 19. 20.

Parallaxen durch Sternströme . . . . . . . . . . . . . . . . Messung der Spektraltypen . . . . . . . . . . . . . . . . . Spektroskopische Parallaxenbestimmung. Absolute Größenklasse Parallaxe und Spektrum; die Bewegungen der Sterne im Raum

254 255 256 259

e) Das Russell-Diagramm. § 21. § 22.

§ 23. § 24.

Ordnung der Sterne nach Spektraltypus und absoluter Größenklasse Eigentümlichkeit der Verteilung; Riesen und Zwerge . . . . . . . Zur statistischen Echtheit des Spektren-Helligkl'itsdiagramms. . . • Temperaturl'n, Durchmesser, Bewegungen der Riesen und Zwerge; Gleichförmigkeit ihrer Spektren. . . . . . . . . . . . . . . . . .

261 264 265 266

:f) Dur c h m e s s e 1".

§ 25. Beugungsdurchmesser des Sternscheibchens . . . • . . . . . . . . . . 269 § 26. Inter:ferenzmethode zur Bestimmung des scheinbaren Durchmessers. . . 270 § 27. Strahlungs methode :für den scheinbaren Durchmesser; Flächenhelligkeit der Sterne

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . 271 g) Massen und Dichten.

§ 28. § 29.

Massenbestimmung au-[ Grund der Gleichverteilung der Bewegungs273 energie. Dichte der Sterne. . . . . . . . . . . . . . . . . Massenbestimmung aus der Verteilung der Sterne in Sternhaufen. .• 276 h) :Zur Theorie der physikalischen Struktur eines Sternes.

§ 30. § 31. § 32.

§ 33.

Das Russell-Diagramm als Entwicklungsweg . . . Eddingtons Theorie des Aufbaues eines Sternes. . . . Die Gleichförmigkeit der Massen. . . . . . . . . . . . Massenabnahme als Folge der Strahlung; Lebensdauer eines Sternes; Jeans' Zustandsgleichung des Sternkörpers . . . . . Siebentes Kapitel.

'278 279 282 285

Doppelsterne und Veränderliche.

Von J. Hellerich in Kiel. 1. Die Doppelsterne.

§ § § §

1. 2. 3.

§

4. 5.

§ § § § §

6. 7. 8. 9. 10.

Einleitung Die visuellen Doppelsterne. Die spektroskopischen Doppelsterne Die photometrischen Doppelsterne Mehrfache Systeme .

289 290 298 307 312

II. Die veränderlichen Sterne.

§ 11. § 12. § 13. ~ 14.

Einleitung Veränderliche des Ö Cephei-Typus Die Veränderlichen des Mira-Typus Übergangs typen vom Ö Cephei- zum Mim-Typus U Geminorum-Typus . R Coronae borealis-Typus Unregelmäßige Veränderliche Die neuen Sterne . Theorien über die veränderlichen Sterne Achtes Kapitel.

315 316 322 326 327 328 329 329 333

Sternhaufen und Nebel.

Von E. von der Pahlen in .Potsdam. §

1.

Einleitung . .

§

2.

Definition, allgemeine Beschreibung, Klassifizierung, scheinbare Verteilung am Himmel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

. . . . . . . .

337

1. Sternhaufen.

XI

Inhaltsverzeichnis.

Seite

§ 8. § 4. § 5. § 6.

Entfernungen der Kugelsternhaufen . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 Entfernungen der offenen Sternhaufen . . . . . . . . . . . . . . . . 357 Helligkeiten und Farben der Sterne in den Sternhaufen, Farbenhelligkeitsdiagramme . . . . . . . . . . . . . 360 Verteilung der Sterne in den Sternhaufen 367

II. Nebel. Vorbemerkung . .

. . . . . . . . . . 383 a) Die galak.tischen Kebel.

§ §

i. 8.

Die planetarischen Nebel . . . . . . . Die diffusen oder unregelmäßigen Nebel .

386 396

b) Die nicht-galaktischen Nebel.

§ 9. § 10. §11.

Klassifizierung, scheinbare Verteilung am Himmel . . . . . . . . 409 Die Spiralnebel. . . . . . . . . . 414 Die Magellanschen Wolken und die mit ibnen verwandten nicbtgalaktischen Nebel. . . . . . 422 Neuntes Kapitel.

Das Sternsystem.

Von A. Kop ff in Berlin- Dahlem. a) Einleitung.

§ 1. § 2. § 3.

Problemstellung und Historisches . . . . . . . . . . . Die Beobachtungsdaten . . . . . . . . . . . . . . . . Die Beobachtungsdaten (Fortsetzung: Die Entfernung der Sterne)

§ 4.

Das Stprnsystpm nach den statistischen Untersuchungen Kapteyns und Sch warzschilds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das Sternsystem nach den statistischen Untpl'suchungen H. v. Seeligers Der Anteil dpr I'inzelnt'n Spektralklassen am Aufbau des engeren Sternsystems. Das lokale Systpm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der Aufbau des Sternsystems im einzelnen. Diffuse Nebel und Milchstraßl'nwolken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die kosmische Stellung der Sternhaufen und außergalaktischen Nebel.

429 431 435

b) Der allgemeine Aufbau des Sternsystems.

§ 5. § 6. § 7. § 8.

440 445 449 454 461

c) Die Bewegungsgesetze im Sternsystem.

§ 9.

§

10. §1l.

§

12.

Die Bewl'gung der Sonne . . . . . . . . . . . . . . . Die Bewpgung"verhältnisse im näheren Sternsystem. . . Das Verteilungsgesetz der Sterngeschwindigkeiten und die Stern~ystems . . . . . . . . . . . . . . . Die Asymmetriö in den Sterngeschwindigkeiten . . . . .

c.

. .

465 471 Dynamik des

. . . ..

475 479

K 0 S m 0 gon i e.

Zehntes Kapitel.

Probleme der Kosmogonie.

Von Hans Kienle in Göttingen.

§ 1. § 2.

§ 3. § 4. ~ 5. § 6. § 7.

Allgempiner Übprblick Prinzipien und Bausteine Normale Lebenswege Kritische Stadien der Sternentwicklung Planetensysteme . . Einzelprobleme . . . Rückblick und Ausblick

489 491 495 502

505 510 515

XII

Jnhaltsverzeichnis.

Re] a ti vi tä tsthe or ie. Von A. Kopff in Berlin-Dahlem. a) Die E n t w i c k I u n g der k las s i s c he n P h y s i k.

§ 1. § 2. § 3. § 4.

Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Entwicklung der klassischen Mechanik . . . . . . . Kritik und Weiterentwicklung der begrifflichen Grundlagen der Ne w to nsehen Mechanik. Das allgemeine Relativitätsprinzip . Entwicklung der Optik und Elektrodynamik. Das spezielle Relativitätsprinzip . .................. .

Seite

516 517 52.Q 524

b) Die spezielle Relativitätstheorie.

§

5.

§

6.

~

7.

§ 8.

Galilei - 'l'ransformation nnd Lorentz - Transformation. Raum und Zeit in der speziellen Relati vitätst heorie . . . . . . . . Die Tensoren und die Tensordarstellung der Naturgesetze Die Elektrodynamik der speziellen Relativitätstheorie Die "Mechanik der speziellen Relativitätstheorie . . . . .

528 538 546 5M

c) Die allgemeine Relativitätstheorie (Weltgeometrie).

§

9.

§ 10. §11. § 12.

Dai:l Die Das Die

Äquivalenzprinzip und die Gravit.ationsfelder . . Gravitat ionstheorie Ein s te ins . . . . . . . . kosmologische Problem in der Relativitätstheorie Weiterentwicklung der Relativitätstheorie

558

566

572 576